在高度城市化的今天,室內(nèi)空間變得越來越龐大復雜,在越來越迫切的需求下,室內(nèi)定位引起了人們的高度關注。隨著LED照明技術的飛速發(fā)展,基于可見光通信的室內(nèi)定位技術相比傳統(tǒng)的室內(nèi)定位技術具有非常多的優(yōu)點,因此,已經(jīng)逐漸成為研究的熱點。本文首先對可見光定位系統(tǒng)進行了分析,在直射信道模型的基礎上,建立了噪聲模型,作為定位系統(tǒng)中的干擾信息。將馮反射模型應用到可見光定位系統(tǒng)中,得到了一種與實際定位環(huán)境較為符合的反射模型。介紹了幾種常見的室內(nèi)可見光定位算法,分別為接收信號強度(RSS)、信號到達時間(TOA)、信號到達時間差(TDOA)和信號到達角度(AOA)定位算法,給出了這幾種定位算法的基本定位原理。除此之外,詳細地介紹了基于RSS的可見光多邊測量定位算法。針對噪聲、反射光等環(huán)境因素對定位精度的影響,將壓縮感知理論應用到可見光定位中,將接收端在定位空間內(nèi)的位置定義為離散空間上的稀疏變量,將功率測量矩陣表示為壓縮感知理論中觀測矩陣、稀疏矩陣與稀疏向量的乘積形式,運用重構(gòu)算法恢復出待測點的位置。選擇在定位前進行預處理程序,來減少遮擋對定位精度的影響。當目標位于網(wǎng)格邊界附近時,在環(huán)境因素干擾的情況下,壓縮感知算法可能將目標定位到附近網(wǎng)格中,定位結(jié)果存在很大的誤差。因此提出了一種利用壓縮感知與多邊測量的融合定位算法,首先,采用壓縮感知算法,判斷目標所在位置,當恢復的目標位置在靠近四周墻面網(wǎng)格的恢復范圍內(nèi),直接輸出定位結(jié)果,當目標不在恢復范圍內(nèi)時,再利用多邊測量對目標位置進行精確計算。采用基站(LED)選擇策略對多邊測量算法進行優(yōu)化,提高了融合算法對室內(nèi)復雜環(huán)境的適應性。
【學位單位】：南京師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.1
【部分圖文】：

ＬＥＤ照明燈?光電檢測器??圖２．１可見光定位系統(tǒng)信號傳輸框圖??基于ＬＥＤ通信的室內(nèi)可見光定位系統(tǒng)模型如圖２．１所示，定位系統(tǒng)包括發(fā)??射端（ＬＥＤ照明燈）、無線信道和接收端三部分。在發(fā)射端，二進制信號需經(jīng)過??預處理以及編碼調(diào)制處理之后，驅(qū)動ＬＥＤ照明燈，并對ＬＥＤ照明燈進行強度調(diào)??制，將電信號轉(zhuǎn)化為光信號，通過室內(nèi)光無線信道傳輸?shù)浇邮斩恕＝邮掌鲃t負責??將檢測到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后對信號進行后均衡、解調(diào)制處理，最終恢??復出原始信號。??２．?２?ＬＨ）發(fā)射光源??ＬＥＤ照明燈是２１世紀最有前途的新型綠色光源。與傳統(tǒng)的照明光源相比，??ＬＥＤ主要有如下幾個優(yōu)點：（１）功率損耗低、壽命長、環(huán)保；（２）支持高速通斷調(diào)??制；（３）兼具照明和通訊功能。因此，ＬＥＤ照明燈是ＶＬＣ系統(tǒng)中信號發(fā)射器的不??６??

噪聲引起的定位誤差

圖３．６反射光和噪聲引起的定位誤差??２１??
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本文編號：2839613